分布式集群

    Erlang/OTP 语言平台的分布式程序，由分布互联的 Erlang 运行系统组成，每个 Erlang 运行系统被称为节点(Node)，节点(Node) 间通过 TCP 互联，消息传递的方式通信:

    Erlang 节点由唯一的节点名称标识，节点间通过名称进行通信寻址。 例如在本机启动四个 Erlang 节点，节点名称分别为:

    node1@127.0.0.1 控制台下建立与其他节点的连接:

    2. true
    3. (node1@127.0.0.1)2> net_kernel:connect_node('node3@127.0.0.1').
    4. true
    5. (node1@127.0.0.1)3> net_kernel:connect_node('node4@127.0.0.1').
    6. true
    7. (node1@127.0.0.1)4> nodes().
    8. ['node2@127.0.0.1','node3@127.0.0.1','node4@127.0.0.1']

    EMQX 消息服务器集群基于 Erlang/OTP 分布式设计，集群原理可简述为下述两条规则:

    MQTT 客户端订阅主题时，所在节点订阅成功后广播通知其他节点：某个主题(Topic)被本节点订阅。

    MQTT 客户端发布消息时，所在节点会根据消息主题(Topic)，检索订阅并路由消息到相关节点。

    EMQX 消息服务器同一集群的所有节点，都会复制一份主题(Topic) -> 节点(Node)映射的路由表，例如:

    1. topic1 -> node1, node2
    2. topic2 -> node3
    3. topic3 -> node2, node4

    主题树(Topic Trie)与路由表(Route Table)

    EMQX 消息服务器每个集群节点，都保存一份主题树(Topic Trie)和路由表。

    例如下述主题订阅关系:

    最终会生成如下主题树(Topic Trie)和路由表(Route Table):

    分布式集群 - 图2

    客户端的主题订阅(Subscription)关系，只保存在客户端所在节点，用于本节点内派发消息到客户端。

    例如client1向主题’t/a’发布消息，消息在节点间的路由与派发流程:

    1. title: Message Route and Deliver
    3. client1 -> node1: Publish[t/a]
    4.         node2 --> client2: Deliver[t/#]
    5.     node1 --> node3: Route[t/a]
    6.         node3 --> client3: Deliver[t/a]

    EMQX 支持基于 Ekka 库的集群自动发现 (Autocluster)。Ekka 是为 Erlang/OTP 应用开发的集群管理库，支持 Erlang 节点自动发现 (Service Discovery)、自动集群 (Autocluster)、网络分区自动愈合 (Network Partition Autoheal)、自动删除宕机节点 (Autoclean)。

    EMQX 支持多种节点发现策略:

    手动(manual) 方式管理集群介绍

    假设要在两台服务器 s1.emqx.io, s2.emqx.io 上部署 EMQX 集群:

    注意： 节点名格式为 , Host 必须是 IP 地址或 FQDN (主机名。域名)

    配置 emqx@s1.emqx.io 节点

    emqx/etc/emqx.conf:

    也可通过环境变量:

    1. export EMQX_NODE_NAME=emqx@s1.emqx.io && ./bin/emqx start

    注意: 节点启动加入集群后，节点名称不能变更。

    配置 emqx@s2.emqx.io 节点

    emqx/etc/emqx.conf:

    2. # 或
    3. node.name = emqx@192.168.0.20

    节点加入集群

    启动两台节点后，在 s2.emqx.io 上执行:

    1. $ ./bin/emqx_ctl cluster join emqx@s1.emqx.io
    3. Join the cluster successfully.
    4. Cluster status: [{running_nodes,['emqx@s1.emqx.io','emqx@s2.emqx.io']}]

    注意: s2.emqx.io加入集群后会清除本身全部的数据，同步s1.emqx.io节点的数据。如果还有s3.emqx.io节点，那么需要在s3.emqx.io节点去执行命令加入emqx@s1.emqx.io或者emqx@s2.emqx.io， 已经在集群的节点不能在join到其他节点，否则会退出当前集群和join的节点组成一个新的集群

    在任意节点上查询集群状态:

    退出集群

    节点退出集群，两种方式:

    1. leave: 让本节点退出集群
    2. force-leave: 从集群删除其他节点

    让 emqx@s2.emqx.io 主动退出集群:

    1. $ ./bin/emqx_ctl cluster leave

    或在 s1.emqx.io 上，从集群删除 emqx@s2.emqx.io 节点:

      单机伪分布式

      基本思路是复制一份 emqx 文件夹然后命名为 emqx2 ，将原先所有 emqx 节点监听的端口 port 加上一个偏移 offset 作为新的 emqx2 节点的监听端口。例如，将原先 emqx 的MQTT/TCP 监听端口由默认的 1883 改为了 2883 作为 emqx2 的 MQTT/TCP 监听端口。完成以上操作的自动化脚本可以参照 ，具体配置请参见 配置说明 与 。

      若预先设置了环境变量 WITH_EPMD=1, 启动 emqx 时会使用启动 epmd (监听端口 4369) 做节点发现。称为 epmd 模式。

      若环境变量 WITH_EPMD 没有设置，则启动 emqx 时不启用 epmd，而使用 emqx ekka 的节点发现，这也是 4.0 之后的默认节点发现方式。称为 ekka 模式。

      epmd 模式：

      如果集群节点间存在防火墙，防火墙需要为每个节点开通 TCP 4369 端口，用来让各节点能互相访问。

      防火墙还需要开通一个 TCP 从 node.dist_listen_min(包含) 到 node.dist_listen_max(包含) 的端口段， 这两个配置的默认值都是 6369。

      ekka 模式（4.0 版本之后的默认模式）：

      跟empd 模式不同，在ekka 模式下，集群发现端口的映射关系是约定好的，而不是动态的。 node.dist_listen_min and node.dist_listen_max 两个配置在ekka 模式下不起作用。

      如果集群节点间存在防火墙，防火墙需要放开这个约定的端口。约定端口的规则如下：

      其中 BasePort 为 4370 (不可配置), Offset 为节点名的数字后缀. 如果节点名没有数字后缀的话， Offsset 为 0。

      举例来说, 如果 emqx.conf 里配置了节点名：node.name = emqx@192.168.0.12，那么监听端口为 4370， 但对于 emqx1 (或者 emqx-1) 端口就是 4371，以此类推。

      The Cluster RPC Port

      每个节点还需要监听一个 RPC 端口，也需要被防火墙也放开。跟上面说的ekka 模式下的集群发现端口一样，这个 RPC 端口也是约定式的。

      RPC 端口的规则跟ekka 模式下的集群发现端口类似，只不过 BasePort = 5370。

      就是说，如果 emqx.conf 里配置了节点名：node.name = emqx@192.168.0.12，那么监听端口为 5370， 但对于 emqx1 (或者 emqx-1) 端口就是 5371，以此类推。